II Congresso sobre Planejamento e Gestão das Zonas Costeiras dos Países de Expressão Portuguesa
IX Congresso da Associação Brasileira de Estudos do Quaternário
II Congresso do Quaternário dos Países de Língua Ibéricas
ESTUDOS PALINOLÓGICOS E PALEOECOLÓGICOS DAS TURFEIRAS DO MÉDIO VALE DO RIO
PARAÍBA DO SUL, SÃO PAULO
Maria Judite Garcia1; Paulo Eduardo De Oliveira2; Eliane de Siqueira3; Rosana Saraiva Fernandes4.
1
Dra.em Geologia Sedimentar, Professora e Pesquisadora da Universidade Guarulhos
Praça Tereza Cristina n°1, Centro, Guarulhos, São Paulo. 07023-070, Fone: 6464 - 1708. e -mail: [email protected]
2
Ph.D. em Botânica, Professor e Pesquisador do Laboratório de Geociências, Universidade Guarulhos
3
Bióloga e Técnica do Laboratório de Geociências, Universidade Guarulhos
4
Bióloga e Técnica do Laboratório de Geociências, Universidade Guarulhos
RESUMO
Apresentamos neste trabalho os resultados palinológicos para uma turfeira do Médio Vale do Rio Paraíba do Sul,
Estado de São Paulo. Os dados sugerem a divisão do diagrama polínico em 5 zonas. O clima da região estudada era
úmido e mais frio entre 9720 e 8240 anos A.P. De 8240 a 5400 anos A.P. o clima era úmido e mais quente. Um relativo
dessecamento ocorreu entre 5400 e 3500 anos A.P. como sugerem as baixas taxas de sedimentação encontradas para
esse período. Os últimos 3500 anos representam condições climáticas diferentes devido ao retorno de elementos
botânicos típicos de ambientes frios e úmidos tais como Araucaria, Podocarpus, Ilex e Myrtaceae.
ABSTRACT
We report the results of a palynological analysis of a Holocene peat core from a peatbog located in the mid Paraíba do
Sul River Valley, State of São Paulo, Brazil. The palynological content of the samples permitted the recognition of five
distinct pollen zones which indicate that the Holocene of the Paraíba do Sul River Valley was characterized by humid
and colder climates from 9720 ca. 8240 C14 years B.P. From ca. 8240 to ca. 5400 C14 years B.P. the climate was humid
and warm and from from 5400 C14 years B.P. to ca. 3500 C14 years B.P. it was drier than present. The last 3500 years
represent different climatic conditions due to the return of botanical taxa tupically found in cold and wet environments,
such as Araucaria, Podocarpus, Ilex and Myrtaceae.
Palavras-Chave: araucaria, pólen, holoceno.
1. INTRODUÇÃO
O acúmulo de turfa, que ocupa extensas áreas do vale
do Rio Paraíba do Sul, entre a Serra da Mantiqueira e a
Serra do Mar, sugere que o seu sistema fluvial moderno
tem sofrido alterações na dinâmica sedimentar,
possivelmente em sincronia com mudanças climáticas
globais. Tal inferência é derivada das características
dessa extensa sedimentação orgânica, cujas litologias
chegam a atingir 20 metros de espessura. Datações
basais de várias turfeiras da região mostram que em
alguns locais ocorreu sedimentação a partir de 20.000
anos A.P., enquanto em outras áreas a sedimentação tem
idade holocena. (Garcia, 1994).
O objetivo deste estudo é determinar a paleovegetação
predominante na área de ocorrência das turfeiras do
município de Jacareí, São Paulo e testar hipóteses
geológicas e paleoclimáticas através de estudos
palinológicos. Os resultados desta investigação são
comparados com os dados palinológicos já existentes para
outras áreas da região da Serra da Mantiqueira e do
próprio vale do Rio Paraíba do Sul. A comparação desses
dados poderão fornecer subsídios para a determinação de
padrões climáticos regionais e locais durante o Holoceno
da região Sudeste.
1.1. As turfeiras do vale do Rio Paraíba do Sul
As bacias orgânicas (turfeiras) ocorrem, praticamente,
ao longo de todo o curso do Rio Paraíba do Sul e são
constituídas por camadas orgânicas (turfa), argilas
orgânicas pretas, argilas maciças-plásticas cinzaesbranquiçadas. Em alguns locais sotopostos a esses
sedimentos podem ocorrer arenitos grossos a finos,
micáceos, estratificados, além de lamitos e cascalheiras
(Bistrichi et al. 1990).
As extensas turfeiras desta região já foram objeto de
muitos estudos; os primeiros voltados para a exploração
de turfa (Shimada & Carvalho, 1980; Algarte et al. 1982;
Ostafiuc, 1986), em escala industrial, em especial para
fins energéticos e corretivos de solos. O segundo grupo de
estudos de cunho sedimentológico e cronológico (Melo et
al., 1987; Turcq et al., 1992; Suguio et al., 1987), cujas
idades, obtidas por métodos radiométricos (C14) chegaram
a 20.160 anos A.P., enquanto os estudos
aloestratigráficos, cronológicos e palinológicos (Moura et
al. 1989), (Mello & Moura 1991), obtiveram idades
máximas de 10.000 anos A.P. Garcia (1994) realizou
estudos palinológicos em diversas turfeiras que
apresentaram idades radiométricas de, no máximo, 11.080
anos A.P.
O curso médio superior do Rio Paraíba do Sul encontrase encaixado numa unidade geotectônica do tipo
“graben”, que integra o sitema de rifts da Serra do Mar
(Almeida, 1976). Os depósitos quaternários apresentam
evidências de basculamentos tectônicos (Hasui &
Ponçano, 1978) que segundo Riccomini (1989, 1992),
causa a sismicidade regional natural e capturas de
drenagem. Portanto, o desenvolvimento dessas bacias
orgânicas é controlado pela tectônica, fato também
observado por Cordani et al. (1974), quanto à migração
dos meandros ao longo dos blocos rebaixados, à
preservação de manchas sedimentares em zonas de
embasamento e pelo escoamento dos aluviões
quaternários nas regiões de blocos adernados.
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1.2. A turfeira de Jacareí e condições ambientais atuais
A turfeira estudada localiza-se no município de Jacareí,
São Paulo, (23o 17´S, 45o 58´W) e encontra-se a uma
altitude de 550 m acima do nível do mar.
Atualmente, o clima do vale, segundo Nimer (1989) é
do tipo mesotérmico brando semi-úmido, com a estação
seca restrita aos meses de inverno. Nas serras acima de
1600 m o clima é mesotérmico médio brando superúmido
e nas regiões entre as serras e o vale o clima é
denominado mesotérmico brando úmido. A precipitação
pluviométrica no vale é de cerca de 1200 mm, enquanto
nas serras atinge 3.000 mm anuais.
A temperatura média anual varia entre 19º e 21º C,
sendo as temperaturas mais baixas, 15º C
(Radambrasil., 1983).
Ainda são encontradas na paisagem fragmentos
florestais de Floresta Ombrófila densa, Floresta
Estacional Semidecidual e Floresta Ombrófila Mista
(Floresta de Araucaria). No que tange à vegetação
campestre ocorrem também fragmentos de cerrado,
formações pioneiras com influência fluvial e área de
contato cerrado/Floresta Ombrófila. No entanto,
atualmente essas áreas encontram-se reduzidas a alguns
agrupamentos
ou
são
vegetações
secundárias
descaracterizadas por sucessivas queimadas oriundas do
impacto ambiental antropogênico (Radambrasil, 1983).
2.0 MATERIAIS E MÉTODOS
O testemunho, aqui estudado, com 6.43 m de
comprimento, foi obtido no setor sul do campo de turfas
do vale, cujas coordenadas são 23o 15’S- 45o 55’ W. A
testemunhagem foi feita com um amostrador com pistão
obtido do Serviço Geológico da Finlândia. A partir de
6,43 m, uma camada de argilas compactadas não permitiu
penetração do amostrador além desse nível.
Três amostras selecionadas para datação radiocarbônica
(1.06, 4.32 e 6.42 m) foram datadas pela Beta Analytic
Inc. (EUA).
Os métodos palinológicos empregados estão descritos
em Faegri & Iversen (1989). Para remoção de silicatos
empregou-se a dissolução de ácido fluorídrico por 48
horas e remoção da matéria orgânica da amostra assim
como do interior dos palinomorfos pela técnica da
acetólise (9 partes de anidrido acético para uma parte de
ácido sulfúrico concentrado). Durante todo o processo, foi
empregada a técnica de centrifugação e decantação
explicitada em Colinvaux et al. (1999). Os resíduos finais
foram montados em lâminas permanentes, em glicerina e
em Entellan.
O número de grãos de pólen contados variou entre 178
(amostras inférteis) e 1475 grãos (muito férteis), e o
número médio de grãos contados foi 353.
Os perfis palinológicos foram elaborados com os
programas Tilia e TiliaGraph, e zonas polínicas foram
determinadas através da estatística de Cluster Analysis
fornecida pelo subprograma CONISS (Grimm, 1987).
3 RESULTADOS E INTERPRETAÇÃO
3.1. Estratigrafia e datação C14
Os sedimentos turfosos coletados em Jacareí possuem
sedimentação homogênea, mas diferentes contribuições
de lignina e argila permitiram o reconhecimento das
seguintes unidades estratigráficas: 0-0,5 m, solo turfoso;
0,50-4,60 m, turfa lignosa; 4,60-5,79 m, turfa argilosa e
de 5,79 a 6,43 m, argila compacta. As três datações
obtidas para as amostras 1,06-1,07 m, 4,32-4,33 e 6,42 e
6,43m são respectivamente, 4130 + 70, 8100 + 90 e 9720
+ 100 anos A.P.
3.2. Resultados Palinológicos
Os dados palinológicos obtidos permitiram, através do
subprograma CONISS, a identificação de 5 zonas
palinológicas,
com
datações
interpoladas
e
estatisticamente relacionadas entre si.
3.2.1.Zona JA1 (9720 - ca. 8853 C14 anos A.P.)
Esta zona é caracterizada pela alta porcentagem (>
60%) do táxon aquático Polygonum aff. hydropiperoides.
Os outros elementos herbáceos presentes, que pertencem
principalmente às famílias
Poaceae e Asteraceae
definem, a zona como herbácea, uma vez que somente 5%
da soma total de pólen pertence a elementos arbóreos.
Pteridófitas do gênero Gleichenia perfazem a totalidade
dos esporos encontrados nesta zona. No final da zona há
um expressivo aumento de elementos arbóreos
representados exclusivamente por Pisonia (60% da soma
total de pólen) o que sugere a separação desse evento em
uma subzona. Uma subzona é sugerida pelo CONISS
devido à uma redução de grãos de Gleichenia, Polygonum
e outras ervas, em sincronia com o aumento de Pisonia e
início da sedimentação de turfa.
3.2.2.Zona JA2 (ca. 8850 - ca. 8240 C14 anos A.P.)
Esta zona é estatisticamente diferente da zona anterior
devido ao conspícuo declínio de esporos de Gleichenia e
pelo aumento de Selaginella, Polypodium, Cyathea,
Asplenium e outras pteridófitas. O desaparecimento de
Pisonia do registro palinógico ocorre no momento em que
surgem outros elementos arbóreos como Alchornea,
Erythroxylum,
Ilex,
Machaerium,
Coccoloba,
Schizolobium, Myrsine (Rapanea), Sebastiana, Sorocea,
Symplocos e outros táxons da Floresta Atlântica. Esta
zona também mostra um aumento progressivo de pólen de
ervas, especialmente Poaceae.
As algas, bem
representadas, pertencem aos gêneros Mougeotia,
Spirogyra e Zygnema.
3.2.3.Zona JA3 (ca. 8240 - ca. 5400 C14 anos A.P.)
Esta zona é caracterizada por um aumento progressivo
de pólen de Poaceae (Gramineae) que varia entre 30% e
60% da soma total. Este aumento é sincrônico com o
aumento Lycopodium e de algas. Sphagnum alcança seu
maior valor porcentual no início da zona e desaparece no
seu final. O pólen arbóreo é representado especialmente por
Coccoloba, uma árvore comum na Floresta Atlântica (Joly,
1976, Rizzini,
1997) e por Araucaria, Celtis,
Erythroxylum, Machaerium, Pisonia, Myrsine (Rapanea),
Sebastiana (aff. S. brasiliensis), Schizolobium e outros.
3.2.4. Zona JA4 (ca. 5397 - 3506 C14 anos A.P.)
Esta zona é caracterizada principalmente pela mudança
na abundância e composição dos espectros de pteridófitas
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tais como Lycopodium, que entra em declínio progressivo,
em contraste com o aumento de Asplenium, Cyathea,
Gleichenia e Sphagnum. Outra característica importante
desta zona é o maior aumento em toda a análise, de
Poaceae, que alcança 60% da soma total de pólen. As
porcentagens de elementos arbóreos, contudo, é
praticamente similar à da zona anterior, embora haja uma
mudança importante na composição florística da
vegetação com o decréscimo de Coccoloba e o
aparecimento de Cassia, Gaylussacia (Ericaceae),
Leucothoe
(Ericaceae), Solanaceae nos espectros
polínicos.
3.2.5. Zona JA5 (ca. 3506 - 1948 C14 anos A.P.)
Esta zona representa condições ambientais radicalmente
diferentes de todas as zonas anteriores. É marcada
especialmente por um aumento dos elementos arbóreos,
representados por Bauhinia, Ilex e Alchornea. Táxons
pouco representados nesta zona pertencem à Araucaria,
Drimys, Clusia, Daphnopsis, Ericaceae (aff. Gaylussacia
e aff. Leucothoe), Podocarpus e Myrsine (Rapanea). Há
um decréscimo de elementos formadores de turfa, tais
como Lycopodium, concomitantemente ao aumento de
Gleichenia. O táxon Sphagnum é encontrado com altos
valores percentuais, mas decresce rapidamente no final da
zona. Adicionalmente, em sincronia com essas mudanças,
as algas decrescem rapidamente.
4. CONCLUSÕES
O registro palinológico da turfeira de Jacaréi, SP sugere:
!Entre 9720 e ca. 8240 C14 anos A.P., o Holoceno do
vale do Rio Paraíba do Sul foi caracterizado por clima
regional úmido e frio, durante o qual iniciou-se um
período de acúmulo de turfa;
!De ca. 8240 a ca. 5400 C14 anos A. P., o clima
regional era úmido e quente;
!De 5400 C14 anos A.P. a ca. 3500 C14 anos A.P., o
clima regional era relativamente mais seco, com um
número maior de meses secos, do que atualmente;
!Elementos da floresta de Araucaria aparecem no
registro polínico de Jacareí em duas épocas diferentes: de
8853 a 8239 anos A.P. e de 3506 a 1948 anos A.P. Essas
duas fases de expansão da floresta de Araucária estão de
acordo com registros palinológicos de outras localidades
do Sudeste do Brasil (Behling, 1995, 1997, 2002, Bissa,
1998m, De Oliveira, 1992, Ledru, 1992, Ledru et al. ,
1996, Takiya, 1997);
!A velocidade sedimentação foi alta (ca. 1,3 mm/ano)
de 9720 a ca. 8240 C14 anos A.P., enquanto foi baixa (ca.
0,82 mm/ano) de ca. 8240 a ca. 5400 C14 anos A.P.;
!Nos últimos 3.500 anos ocorreu a maior mudança
climática da região. Os elementos de floresta montana
reaparecem no diagrama polínico e sugerem condições
climáticas mais frias e úmidas;
!O presente estudo mostra que nas regiões tropicais a
formação de extensos depósitos profundos de turfa
também é possível em climas tropicais, o que contraria a
hipótese de Lottess & Ziegler (1994) que exige clima
temperado para esse processo.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem à Universidade Guarulhos pelo
suporte financeiro da maior parte desse trabalho, à CESP
pelo auxílio na coleta do material estudado e ao Projeto
FAPESP no 2000/03960-5 intitulado “História da
exumação da plataforma sulamericana a exemplo da
região sudeste brasileira: Termocronologia por traços de
fissão e sistemáticas AR/AR e SM/ND”, que subsidiou o
término deste trabalho.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Algarte, J.P., Oliveira, C.A. & Aboarrage, A.M., 1982.
Prospecção de turfa na Bacia de Taubaté – SP. In:
Congresso Brasileiro de Geologia , 32, Salvador, Bahia
, 1982, Anais...5: 2261-2272.
Almeida, F.F.M. 1976. The system of continental rifts
bordering the Santos Basin, Brazil. Anais da Academia
Brasileira de Ciências, 48: 15-26.
Behling, H. 1995. A high resolution Holocene pollen
record from Lago do Pires, SE Brazil: vegetation,
climate and fire history. J. Paleolimnol. 14: 253-268.
Behling, H. 1997. Late Quaternary vegetation, climate
and fire history from the tropical mountain region of
Morro de Itapeva, Se Brazil. Palaeogeo. Palaeoclim.
Palaeoecol. 129, 407-422.
Behling, H. 2002. South and southeast Brazilian
grasslands during Late Quaternary times: a sythesis.
Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology
177: 19-27.
Bissa, W. M. 1998. Reconstituição dos paleoambientes de
uma planície holocênica no curso inferior do Rio
Ribeira (Município de Iguape, SP). MS Thesis.
Department of Geography. FFLCH, Universidade of
São Paulo, São Paulo, SP, Brazil.
Bistrichi, C.A., Saad, A. R. , Gimenez Filho, A., Santoro,
E., Campanha, V.A., Zaine, J.E., Machado Jr., D.L.,
Nagata, N. Ens, H.H., Monte, E.D. & Frasca, M.H.B.T.
1990. Geologia das Folhas Jacareí, Tremembé, Taubaté
e Pindamongaba. Escala 1:50.000, no Estado de São
Paulo. Relatório do Instituto de Pesquisa Tecnológicas
(IPT) nr. 28.732, V.1 e 2- São Paulo, 328 p.
Colinvaux, P.; De Oliveira, P. E.; Patiño, J. E. M. 1999.
Amazon Pollen Manual and Atlas = Manual e Atlas
Palinológico da Amazônia. Harwood Academic
Publishers, 332p.
Cordani, U.G., Coimbra, A.M. , Bottura, J.A. &
Rodrigues, E.L.M. 1974. Geologia da região de
Cruzeiro e Cachoeira Paulista e sua importância na
interpretação da evolução tectônica do vale do Paraíba.
Revista de Geologia e Ciências Tecnológicas
(CEPEGE) 6: 9-30.
De Oliveira, P. E. 1992. A Palynological Record of Late
Quaternary Vegetational and Climatic Change in
Southeastern Brazil. PhD Thesis. The Ohio State
University, Columbus, Ohio.
Faegri, K. and Iversen, J. 1989. Textbook of Pollen
Analysis. Blackwell Scientific ublications, 295 p.
Garcia, M.J. 1994. Palinologia de Turfeiras Quaternárias
do Médio Vale do Rio Paraíba do Sul, Estado de São
Paulo. Tese de Doutorado. Instituto de Geociências.
Universidade de São Paulo, São Paulo, Brasil.
II Congresso sobre Planejamento e Gestão das Zonas Costeiras dos Países de Expressão Portuguesa
IX Congresso da Associação Brasileira de Estudos do Quaternário
II Congresso do Quaternário dos Países de Língua Ibéricas
Grim, E. C. 1987. CONISS: A Fortran 77 program for
stratigraphically constrained cluseter analysis by the method
of the incremental sum of squares. Pergamon . 13, 13-35.
Hassui, Y. & Ponçano, W. L. 1978. Organização
estrutural e evolução da Bacia de Taubaté. In:
Congresso Brasileiro de Geologia, 30, Recife. Anais...
1: 368-381.
Joly, A.B. 1976. Botânica. Ntrodução à Taxonomia
Vegetal. Comp. Editora Nacional. São Paulo. 777p.
Ledru, M.P. 1992. Late Quaternary Environmental
Changes in Central Brazil. Quat. Res. 39, 90-98.
Ledru, M.P., Braga, P.I.S, Soubiès, F., Fournier, M.,
Martin, L., Suguio, K., Tuurcq, B. 1996. The last
50,000 years in t he Neotropics (Southern Brazil):
evolution of vegetation and climate. Palaeogeogr.,
Palaeoclimatol., Palaeoecol. 123, 239-257.
Lottes, A. L. and Ziegler, A.M. 1994. World peat
occurrence and the seasonality of
climate and
vegetation.
Palaeogeography,
Palaeoclimatology,
Palaeoecology 106, 23-37.
Mello, C.L. and Moura, J.R..S. 1991. Significado
Paleoambiental da Aloformação Manso: Um Marco
Estratigráfico no Holoceno do Médio Vale do Rio
Paraíba do Sul. In: Resumos do 3o. Congresso da
Associação Brasileira dos Estudos do Quaternário
(ABEQUA), Belo Horizonte, MG. Publicação Especial
no. 1, 49-52.
Melo, M.S., Riccomini, C., Hasui, Y,, Almeida, F.F. M.
and Coimbra. 1987. Datações C14 em sedimentos
Quaternários da Grande São Paulo. In: Anais do
Congresso da Associação Brasileira de Estudos do
Quaternário - ABEQUA, 1, Porto Alegre, 427-436.
Moura, J.R.S., Mello, C.L., Silva, T.M. & Peixoto,
M.N.O. 1989. O emprego da aloestratigrafia na
reconstituição da dinâmica geomorfológica e
estratigráfica – me io vale Rio Paraíba do Sul. In:
Simpósio de Geologia do Sudeste, 1º., Rio de Janeiro,
Boletim e Resumos: 24-25.
Moura, J. R.S. and Mello, C. L. 1991. Classificação
Aloestratigráfica do Quaternário Superior na Região de
Bananal (SP/RJ). Rev. Bras. Geociências 21(3), 263254.
Nimer, E. 1989. Climatologia do Brasil. IBGE. Rio de
Janeiro. 421 pp.
Ostafiuc, G.B. 1986. Metodologia para o cálculo de
reservas da turfeira de Jacareí e suas características
fisco-químicas. Tese de Mestrado, IG-USP, 62 p.
Radambrasil. 1983. Levantamento de Recursos Naturais.
Vol. 32. Folhas SF.23/24. Rio de Janeiro/Vitória.
Ministério das Minas e Energia. Rio de Janeiro, RJ,
Brazil. 775 pp.
Riccomini, C. 1989. O Rift Continental do Sudeste do
Brasil. PhD Thesis. Institute of Geosciences,
Universidade de São Paulo, São Paulo, Brazil. 304 p.
Riccomini, C. 1992. Some remarks on neotectonic
movements in southeastern Brazil. In: Paleoclimatic
changes and the Carbon cycle. Série Geoquímica
Ambiental nr. 1: 73-79.
Rizzini, C.T. 1997. Tratado de Fitogeografia do Brasil.
Aspectos ecológicos, sociológicos, e florísticos. Âmbito
Cult. Ed. Ltda. Rio de Janeiro. 747 p.
Schultz, A. 1985. Introdução à Botânica Sistemática. Ed.
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto
Alegre. 414 pp.
Suguio, K. . Turcq, B. & Soubies, F. 1987. Recent data on
changes in Late Quaternary Fluvial regimes in Central
Brazil. In: Cuaternario de America del Sur Pryegtom
no. 201 del Programa de Correlacion Geológica (IGCPUNESCo), Reuynion Final, Centro Aaustral de
Investigaciones Científicas (CADIC), Contribucion
Cientifica 4, Ushuaia. S/P.
Takiya, H. 1997. Estudo da Sedimentação NeogênicoQuaternária no município de São Paulo: caracterização
dos depósitos e suas implicações na geologia urbana.
PhD Thesis. Institute of Geosciences. Univ. São Paulo,
São Paulo, Brazil.
Turcq, B., Suguio, K. , Martin, L. and Flexor, J.M. 1992.
Late Quaternary Organic Deposition in Southeastern
Brazil. In: Paleoclimatic Changes and the Carbon
Cycle. Série Geoquímica Ambiental 1, 41-46.